Làm thế nào các thủy thủ cổ đại đo được quãng đường mà một con tàu đi được? Làm thế nào vị trí của con tàu được xác định. Dụng cụ và dụng cụ điều hướng

Mặt khác, điều quan trọng là chọn con đường có lợi nhất và bám sát nó, liên tục theo dõi vị trí của bạn. Đây là nơi điều hướng giúp mọi người.

Các thủy thủ cổ đại đã cố gắng đi thuyền sát bờ biển và xác định vị trí của con tàu bằng các mốc ven biển. Những người Phoenicia và người Viking dũng cảm, chèo thuyền xa bờ biển, được định hướng bởi mặt trời và các vì sao. Vào thế kỷ 11 la bàn xuất hiện nhưng kim từ ở vĩ độ cao không chỉ về phía bắc địa lý mà chỉ về một cực từ không trùng với cực bắc. Điều này có nghĩa là tàu đi ở vĩ độ càng cao thì sai số đọc la bàn càng lớn. La bàn không phải là một phương tiện định hướng phổ quát. Vào giữa thế kỷ 16. Nhà vẽ bản đồ xuất sắc người Flemish G. Mercator đã tính toán tọa độ của cực từ và đề xuất một nguyên tắc mới để vẽ bản đồ theo hình chiếu hình trụ bảo giác. Kể từ đó, tất cả các hải đồ đều được biên soạn trong phép chiếu này.

Hiện tại, hướng chuyển động của tàu được xác định bằng la bàn từ tính (có tính đến độ lệch từ trường) hoặc bằng la bàn con quay hồi chuyển. La bàn con quay được thiết kế theo nguyên lý đỉnh và được quay bằng động cơ với tần số 300.000 vòng/phút. Giống như bất kỳ đỉnh nào, nó có đặc tính duy trì một vị trí trục nhất định trong không gian, chẳng hạn như hướng từ bắc xuống nam.

Khi một con tàu ở trên biển, lộ trình và quãng đường di chuyển của nó liên tục được vẽ trên biểu đồ. Việc hạch toán tỷ giá hối đoái này được gọi là ký hiệu và tỷ giá hối đoái được gọi là đếm được. Kết quả công việc của người hoa tiêu được gọi là vẽ đồ thị (đường đi của con tàu trên bản đồ).

Chỉ ở gần bờ, sử dụng ngọn hải đăng hoặc máy định hướng (thiết bị xác định hướng góc tới các điểm mốc bên ngoài: vật thể ven biển hoặc vật thể nổi, thiên thể, v.v.), người hoa tiêu mới có thể gọi tên chính xác tọa độ của tàu. Nó xác định hướng đến hai điểm mốc, vị trí của điểm mốc này được biết từ bản đồ. Các đường được vẽ từ các điểm mốc này trên bản đồ và điểm giao nhau của chúng sẽ là vị trí của tàu trên biển.

Khi rời xa bờ, hoa tiêu sử dụng các công cụ dẫn đường. Tốc độ và quãng đường di chuyển của con tàu được đo bằng nhật ký. Các bản ghi có thể là thủy động hoặc thủy tĩnh. Nhật ký thủy động lực là một trục quay (vít) được kéo trên một sợi cáp phía sau đuôi tàu. Thông thường nhật ký được kết nối với một bộ đếm vòng quay được lắp đặt ở đáy tàu. Con tàu đi càng nhanh thì khúc gỗ quay càng nhanh và bộ đếm hiển thị số vòng quay cao hơn và giá trị tốc độ của con tàu được biểu thị trên mặt số của nó.

Nhật ký thủy tĩnh hấp thụ lực của áp lực nước. Một ống uốn cong ở cuối được hạ xuống nước. Miệng ống hướng về phía trước. Dòng nước chảy vào tàu tạo ra Áp suất. Tốc độ càng cao thì áp suất càng cao. Giá trị áp suất quyết định tốc độ của tàu.

Đo tốc độ của một con tàu theo hải lý liên quan đến việc sử dụng nhật ký đơn giản đầu tiên, tương tự như một chiếc phao. Anh ta bị ném khỏi tàu trên một sợi dây được chia thành nhiều phần bằng nút thắt. Số nút “chạy” khỏi tàu trong nửa phút tương ứng với số hải lý (1111,852 km) mà tàu đi được trong một giờ.

Tuy nhiên, nhật ký không đưa ra ý tưởng chính xác lắm về tốc độ của tàu, vì nó không thể tính đến tốc độ và hướng của dòng chảy, gió và các yếu tố ảnh hưởng đến sự trôi dạt của tàu. Các thủy thủ không cần hướng đi có thể tính toán được mà là hướng đi thực sự của con tàu, vì vậy hướng đi có thể tính toán được điều chỉnh bằng các quan sát thiên văn bằng cách sử dụng kính lục phân (hoặc kính lục phân) - một công cụ phản chiếu gương góc để đo độ cao của các thiên thể phía trên đường chân trời hoặc góc giữa các vật thể nhìn thấy được trên bờ. Cấu trúc của kính lục phân như sau: một kính viễn vọng và hai gương (để phản chiếu tia sáng từ thiên thể) được gắn vào một khu vực bằng đồng, chiếm khoảng 1/6 hình tròn (tên của thiết bị xuất phát từ từ Latin sextantis - "thứ sáu"). Khu vực này có các bộ phận - độ và phút - để đo góc.

Khi xác định vị trí của một con tàu hoặc máy bay bằng mặt trời hoặc các ngôi sao, độ cao của một số thiên thể phía trên đường chân trời nhìn thấy được thường được đo bằng kính lục phân. Sau đó, một số hiệu chỉnh được thực hiện đối với kết quả thu được, có tính đến, ví dụ, việc hạ thấp đường chân trời khả kiến, v.v. Và cuối cùng, việc hiệu chỉnh các tọa độ số được xác định (thường là bằng đồ họa), sử dụng các công thức hàng hải và thiên văn học hàng không.

Với sự phát triển của công nghệ vô tuyến, thông tin liên lạc vô tuyến đã hỗ trợ việc điều hướng tàu thuyền. Đèn hiệu vô tuyến, có vị trí được xác định chính xác, liên tục gửi tín hiệu vô tuyến. Chúng được nhận bởi công cụ tìm hướng vô tuyến của tàu - một máy thu vô tuyến đặc biệt, với sự trợ giúp của nó xác định phương hướng - góc giữa kinh tuyến nơi tàu tọa lạc và hướng tới nguồn sóng vô tuyến. Khi xác định vị trí của tàu phải tính đến phương vị của hai đài vô tuyến (đèn hiệu vô tuyến).

Vì lợi ích của việc điều hướng, radar cũng được sử dụng (xem Radar), cho phép bạn “nhìn” trong bóng tối và sương mù, xác định khoảng cách và hướng tới bờ hoặc tới con tàu mà bạn cần phân tán trên biển.

Vị trí của tàu cũng có thể được xác định bằng địa hình đáy thể hiện trên bản đồ. Để làm điều này, một thiết bị siêu âm được sử dụng - máy đo tiếng vang (xem Âm học, công nghệ âm thanh). Bằng cách đo thời gian để xung siêu âm truyền xuống đáy biển và quay trở lại, thiết bị sẽ xác định độ sâu và máy ghi tự động sẽ vẽ đường cong độ sâu - địa hình đáy. Người điều hướng so sánh hình ảnh trên bản đồ với kết quả đo bằng máy đo tiếng vang.

Công nghệ dẫn đường đóng vai trò quan trọng trong ngành hàng không, giúp dẫn đường cho máy bay. Phía trước phi công trên bảng điều khiển, trong số nhiều thiết bị khác nhau, có các thiết bị điều hướng. Đây là một máy đo độ cao, thiết kế dựa trên các nguyên tắc tương tự như một phong vũ biểu phản ứng với những thay đổi về áp suất. Áp suất giảm theo độ cao và người điều hướng so sánh áp suất trên mặt đất với chỉ số đo độ cao. Bằng cách này bạn có thể tìm ra độ cao gần đúng của chuyến bay. Độ cao thực sự của chuyến bay được xác định bằng máy đo độ cao vô tuyến - một radar nhỏ. Nó gửi các xung vô tuyến xuống mặt đất và nhận chúng trở lại. Tốc độ của sóng vô tuyến đã biết - 300.000 km/s và thiết bị xác định độ cao chuyến bay dựa trên thời gian từ lúc gửi cho đến khi xung quay trở lại. Đồng hồ đo tốc độ ở độ cao là đồng hồ đo áp suất đo áp suất của luồng không khí tới. Với độ cao, nó giảm dần và thiết bị hiển thị tốc độ thấp hơn. Nhưng chỉ báo tốc độ không khí sẽ tự động tính đến sự thay đổi này và kết quả là kim của nó chỉ đến tốc độ không khí thực sự. Hướng bay có thể được xác định bằng số đo của la bàn con quay.

Trang 2 trên 2

Vậy thông tin trong portolan có đáng tin cậy không? Tôi nghĩ điều đó phụ thuộc vào nhiệm vụ được giao cho họ. Chúng khá phù hợp để giải các bài toán ứng dụng “cục bộ” - đi từ điểm A đến điểm B. Việc điều hướng ở Biển Địa Trung Hải được nghiên cứu khá kỹ vì nó liên tục được hỗ trợ bởi các trường hoa tiêu lớn, chẳng hạn như Genoese, Venetian hoặc Lagos. Người Portolans hoàn toàn không phù hợp để hiểu toàn bộ thế giới, khiến các nhà nghiên cứu bối rối hơn là giúp đỡ họ.

Chỉ từ cuối thế kỷ 13, những nỗ lực đầu tiên trong việc định hướng trên biển cũng như việc sử dụng la bàn rộng rãi hơn mới cho thấy sự cần thiết phải hiển thị địa hình ven biển trên một tờ giấy phẳng, biểu thị gió và các yếu tố chính. tọa độ.

Sau thế kỷ 14, portolan thường đi kèm với các bản vẽ phác thảo thô về bờ biển Địa Trung Hải và bờ biển Đại Tây Dương của Tây Âu. Dần dần, những con tàu khởi hành đi biển bắt đầu tham gia vào công việc vẽ các bản vẽ và cổng chính xác hơn.

Đâu đó vào khoảng đầu thế kỷ 15, có thật bản đồ dẫn đường. Chúng đã thể hiện một bộ thông tin đầy đủ cho người thí điểm: địa hình ven biển, danh sách khoảng cách, chỉ dẫn về vĩ độ và kinh độ, cột mốc, tên các cảng và cư dân địa phương, gió, dòng hải lưu và độ sâu của biển được chỉ định.

Bản đồ, người thừa kế kiến thức toán học mà người xưa đã tiếp thu, thông tin ngày càng chính xác về thiên văn học và kinh nghiệm hàng nghìn năm dẫn đường từ cảng này sang cảng khác, trở thành một trong những thành quả chính trong tư tưởng khoa học của những người khám phá: từ nay trở đi, trong những chuyến đi dài cần phải biên soạn các báo cáo cần thiết để trình bày đầy đủ kiến thức về thế giới. Hơn nữa, lần đầu tiên xuất hiện nhật ký tàu! Tất nhiên, những chuyến đi biển đã được mô tả trước đây, nhưng bây giờ điều này đang bắt đầu trở thành chuyện thường xuyên. Ông là người đầu tiên giới thiệu nhật ký tàu bắt buộc đối với thuyền trưởng trong các đoàn lữ hành của mình. Các thuyền trưởng phải ghi lại thông tin về bờ biển hàng ngày, chỉ ra tọa độ - một nhiệm vụ cực kỳ hữu ích để vẽ nên những bản đồ đáng tin cậy.

Bất chấp mong muốn làm rõ và xác minh điều đó đã thúc đẩy các nhà vẽ bản đồ nổi tiếng nhất (Fra Mauro năm 1457 tuyên bố rằng ông không thể đưa vào bản đồ của mình tất cả thông tin mà ông thu thập được), những tưởng tượng, truyền thuyết và hư cấu bao quanh bất kỳ tác phẩm bản đồ nào với một loại hào quang “văn hóa dân gian”: trên hầu hết các bản đồ có niên đại trước thế kỷ 17, chúng ta thấy, thay vì những khu vực ít được biết đến hoặc chưa được khám phá đầy đủ, lại xuất hiện hình ảnh của nhiều loại quái vật khác nhau, lấy từ thần thoại Cơ đốc giáo cổ đại và sơ khai.

Khá thường xuyên, người biên dịch, khi mô tả cư dân ở những góc xa xôi, đã sử dụng đến sự suy đoán. Các khu vực được khám phá và đặt dưới sự cai trị của các vị vua châu Âu được đánh dấu bằng huy hiệu và cờ. Tuy nhiên, những bông hồng la bàn rộng lớn được vẽ lộng lẫy sẽ không thể sử dụng được nếu chúng được định hướng không chính xác hoặc được đánh dấu bằng các đường “kim cương” sai (một hệ thống định hướng nguyên thủy có trước hệ thống kinh tuyến và vĩ tuyến). Thường thì công việc của người vẽ bản đồ đã trở thành một tác phẩm nghệ thuật thực sự. Tại triều đình của các vị vua, các hành tinh được trông giống như những bức tranh vẽ, có thể nhìn thấy những thủy thủ đã dấn thân vào những chuyến hành trình dài đằng sau họ, những con quái vật gây ra sự run rẩy, những quãng đường di chuyển và những cái tên hấp dẫn mê hoặc. Phải mất một thời gian dài thói quen làm bản đồ trang trí mới nhường chỗ cho kỹ thuật vẽ bản đồ thực sự hữu ích, không có bất kỳ hư cấu nào.

Điều này giải thích sự ngờ vực đối với những nhà hàng hải vĩ đại, và trước hết là Christopher Columbus, thuộc về các bản đồ được trang trí của thế kỷ 15. Hầu hết các thủy thủ thích tin tưởng vào kiến thức của họ về gió, địa hình đáy, dòng hải lưu và quan sát thiên cầu hoặc theo dõi chuyển động của đàn cá hoặc đàn chim để định hướng trong vùng biển rộng lớn.

Không còn nghi ngờ gì nữa, chính vào thế kỷ 15, nhờ các nhà hàng hải Bồ Đào Nha, sau đó là chuyến đi của Columbus và cuối cùng là chuyến đi vòng quanh thế giới của Magellan vào năm 1522, nhân loại đã có thể kiểm tra trên thực tế các tính toán của người cổ đại. Người Hy Lạp và ý tưởng về tính hình cầu của Trái đất. Nhiều nhà hàng hải giờ đây đã nhận được kiến thức cụ thể trong thực tế chỉ ra tính hình cầu của hành tinh chúng ta. Đường cong của đường chân trời, sự chuyển động về độ cao tương đối của các ngôi sao, sự gia tăng nhiệt độ khi người ta đến gần xích đạo, sự thay đổi của các chòm sao ở bán cầu nam - tất cả những điều này chứng tỏ rõ ràng một sự thật mâu thuẫn với giáo điều Thiên chúa giáo: Trái đất là một quả cầu! Tất cả những gì còn lại là đo khoảng cách phải đi trên biển khơi để đến Ấn Độ, theo hướng nam, như người Bồ Đào Nha đã làm vào năm 1498, hoặc theo hướng tây, như Columbus dường như đã làm khi gặp phải một thách thức không thể vượt qua. chướng ngại vật trên con đường của mình vào năm 1492. bộ mặt của cả châu Mỹ.

Columbus rất quen thuộc với văn học vũ trụ thời đó. Anh trai của ông là một người vẽ bản đồ ở Lisbon, và bản thân ông đã cố gắng xây dựng một quả địa cầu dựa trên các tập bản đồ có sẵn, các chuyên luận hiện đại và cổ xưa về vũ trụ học. Tuy nhiên, sau tác phẩm “Imago Mundi” (1410), ông đã mắc phải một sai lầm nghiêm trọng khi đánh giá khoảng cách giữa Bồ Đào Nha và châu Á, đánh giá thấp nó (có giả thuyết cho rằng ông đã cố tình làm điều này). Tuy nhiên, ông đã chú ý đến lời khuyên của các nhà vẽ bản đồ nổi tiếng như (người tin vào tuyến đường biển về phía tây), (Giáo hoàng tương lai Pius II) và (sau này là tác giả của một quả địa cầu khá chính xác).

Bắt đầu từ năm 1435, các thủy thủ Bồ Đào Nha và Ý đã đưa ra quy định đi thuyền ở khoảng cách xa bờ biển châu Phi để tránh những vùng nguy hiểm và gió thay đổi. Khu vực ven biển đầy rẫy các rạn san hô và bãi cạn thực sự là nơi có nguy cơ đắm tàu rõ ràng.

Tuy nhiên, một khoảng cách đáng kể so với bờ biển đến mức bị mất tầm nhìn đòi hỏi khả năng di chuyển trên biển trong một không gian bằng phẳng, đơn điệu, không có ngọn hải đăng, chỉ bị giới hạn bởi đường chân trời. Và các thủy thủ thế kỷ 15 thiếu kiến thức lý thuyết về toán học và hình học cần thiết để xác định chính xác vị trí của họ. Đối với các dụng cụ đo lường, mọi thứ thậm chí còn tồi tệ hơn với chúng. Cho đến thế kỷ 16 và 17, không ai trong số họ thực sự giỏi về lĩnh vực này. Các bản đồ mặc dù được cập nhật liên tục nhưng vẫn có những khoảng trống đáng kể.

Để đánh giá cao lòng dũng cảm phi thường của những thủy thủ đã làm chủ Đại Tây Dương gần và xa, người ta phải nhớ họ đã phải dùng phương tiện khốn khổ nào để xác định vị trí của mình trên biển khơi. Danh sách sẽ rất ngắn: các thủy thủ của thế kỷ 15, bao gồm cả Christopher Columbus, thực tế không có gì có thể giúp họ giải quyết ba nhiệm vụ chính của bất kỳ nhà hàng hải nào khởi hành một chuyến đi dài: giữ lộ trình, đo khoảng cách đã đi, để biết chính xác vị trí hiện tại của họ.

Người thủy thủ thế kỷ 15 chỉ có trong tay một chiếc la bàn nguyên thủy (với nhiều biến thể khác nhau), một chiếc đồng hồ cát thô sơ, những bản đồ đầy sai sót, những bảng gần đúng về xích vĩ của các ngôi sao và, trong hầu hết các trường hợp, những ý tưởng sai lầm về kích thước và hình dạng của thiên hà. Trái đất! Vào thời đó, bất kỳ cuộc thám hiểm nào xuyên đại dương đều trở thành một cuộc phiêu lưu nguy hiểm, thường gây ra hậu quả chết người.

Năm 1569 Mercatorđã tạo ra bản đồ đầu tiên ở phép chiếu hình trụ bảo giác, và người Hà Lan Luka WagenerĐưa vào sử dụng bản đồ. Đây là một bước tiến quan trọng trong khoa học dẫn đường và bản đồ, bởi vì ngay cả ngày nay, trong thế kỷ XXI, các bản đồ hàng hải hiện đại vẫn được biên soạn thành tập bản đồ và được thực hiện dưới dạng phép chiếu Mercator!

Năm 1530, một nhà thiên văn học người Hà Lan Gemma Frisius(1508-1555) trong tác phẩm “Các nguyên tắc của vũ trụ học thiên văn” đã đề xuất một phương pháp xác định kinh độ bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giờ, nhưng việc thiếu những chiếc đồng hồ nhỏ gọn và đủ chính xác đã khiến phương pháp này chỉ thuần túy lý thuyết trong một thời gian dài. Phương pháp này được gọi là niên đại. Tại sao phương pháp này vẫn chỉ mang tính lý thuyết vì đồng hồ đã xuất hiện sớm hơn nhiều?

Thực tế là đồng hồ thời đó hiếm khi có thể chạy không ngừng trong 24 giờ và độ chính xác của chúng không vượt quá 12-15 phút mỗi ngày. Và cơ chế đồng hồ thời đó không được điều chỉnh để hoạt động trong điều kiện chuyển động của biển, độ ẩm cao và nhiệt độ thay đổi đột ngột. Tất nhiên, ngoài đồng hồ cơ học, đồng hồ cát và đồng hồ mặt trời đã được sử dụng từ lâu trong thực tiễn hàng hải, nhưng độ chính xác của đồng hồ mặt trời và thời gian lên dây cót của đồng hồ cát là hoàn toàn không đủ để thực hiện phương pháp xác định kinh độ theo thời gian.

Ngày nay người ta tin rằng những chiếc đồng hồ chính xác đầu tiên được lắp ráp vào năm 1735 bởi một người Anh John Harrison(1693-1776). Độ chính xác của họ là 4-6 giây mỗi ngày! Vào thời điểm đó, đây đơn giản là độ chính xác tuyệt vời! Và hơn thế nữa, chiếc đồng hồ này còn được điều chỉnh để phù hợp cho những chuyến du lịch biển!

Tổ tiên đã ngây thơ tin rằng Trái đất quay đều, các bảng mặt trăng có sự không chính xác, góc phần tư và thước đo thiên văn tự mắc lỗi, vì vậy sai số cuối cùng trong tính toán tọa độ lên tới 2,5 độ, tức là khoảng 150 hải lý, tức là gần 250 km!

Năm 1731, một nhà quang học người Anh đã cải tiến cái đo độ cao thiên văn. Thiết bị mới có tên là quãng tám, giúp giải quyết vấn đề đo vĩ độ trên một con tàu đang di chuyển, vì giờ đây, hai tấm gương có thể nhìn thấy đồng thời cả đường chân trời và mặt trời. Nhưng máy đo quãng tám đã không đạt được vinh quang như máy đo độ cao thiên văn: một năm trước đó Hadley đã thiết kế kính lục phân- một thiết bị có thể đo vị trí của con tàu với độ chính xác rất cao.

Thiết kế cơ bản của kính lục phân, tức là một thiết bị sử dụng nguyên lý phản xạ kép của một vật thể trong gương, đã được phát triển từ trước. Newton, nhưng đã bị lãng quên và chỉ đến năm 1730, Hadley mới được phát minh lại độc lập với Newton.

Kính lục phân biển bao gồm hai gương: gương chỉ số và gương mờ cố định ở chân trời. Ánh sáng từ một ngôi sao sáng (sao hoặc hành tinh) chiếu vào một tấm gương chuyển động và được phản chiếu trên gương chân trời, trên đó cả ánh sáng và đường chân trời đều có thể nhìn thấy được. Góc nghiêng của gương soi là chiều cao của đèn chiếu sáng.

Vì trang web này nói về lịch sử chứ không phải về điều hướng nên tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết và tính năng của các công cụ điều hướng khác nhau mà tôi muốn nói đôi lời về hai công cụ nữa. Đây là rất nhiều() và lag().

Để kết luận, tôi muốn điểm lại ngắn gọn về một số ngày lịch sử trong lịch sử phát triển hàng hải ở Nga.

Năm một nghìn bảy trăm lẻ một có lẽ là ngày quan trọng nhất trong việc điều hướng trong nước, kể từ năm nay hoàng đế Peter I ban hành nghị định về việc thành lập “Toán học và Hàng hải, tức là giảng dạy khoa học hàng hải và xảo quyệt.” Năm ra đời của trường hàng hải nội địa đầu tiên.

Hai năm sau, vào năm 1703, giáo viên của trường này đã biên soạn cuốn sách giáo khoa “Số học”. Phần thứ ba của cuốn sách có tựa đề “Nói chung về các kích thước trên trái đất và những gì thuộc về hàng hải”.

Năm 1715, trường cấp ba được chuyển thành Học viện Hải quân.

1725 là năm ra đời của Viện Hàn lâm Khoa học St. Petersburg, nơi những ngôi sao khoa học nổi tiếng đã giảng dạy như, Mikhail Lomonosov(1711-1765). Ví dụ, chính những quan sát thiên văn và mô tả toán học của Euler về chuyển động của các hành tinh đã hình thành nên cơ sở cho các bảng mặt trăng có độ chính xác cao để xác định kinh độ. Các nghiên cứu thủy động lực học của Bernoulli cho phép tạo ra các bản ghi hoàn hảo để đo chính xác tốc độ của một con tàu. Công việc của Lomonosov liên quan đến việc tạo ra một số công cụ điều hướng mới, dùng làm nguyên mẫu cho các công cụ vẫn được sử dụng ngày nay: máy vẽ đường đi, máy ghi âm, nhật ký, máy đo độ nghiêng, phong vũ biểu, ống nhòm...

Rất lâu trước khi vệ tinh và máy tính ra đời, nhiều thiết bị “tinh vi” khác nhau đã giúp các thủy thủ định hướng trên đại dương. Một trong những thứ cổ xưa nhất - thước đo độ cao - được mượn từ các nhà thiên văn học Ả Rập và được đơn giản hóa để làm việc với nó trên biển.

Sử dụng đĩa và kim của thiết bị này, người ta có thể đo được góc giữa đường chân trời và mặt trời hoặc các thiên thể khác. Và sau đó các góc này được chuyển thành giá trị của vĩ độ trái đất. Dần dần, thước thiên văn được thay thế bằng những dụng cụ đơn giản và chính xác hơn. Đây là thanh ngang, góc phần tư và kính lục phân, được phát minh giữa thời Trung cổ và thời Phục hưng. Những chiếc la bàn có đánh dấu các vạch chia và có hình dáng gần như hiện đại vào thế kỷ 11 đã cho phép các thủy thủ lái con tàu đi thẳng theo hướng đã định.

Đến đầu thế kỷ 15, “tính toán mù quáng” bắt đầu được sử dụng. Để làm điều này, họ ném những khúc gỗ xuống biển, buộc vào những sợi dây này. Các nút thắt được buộc trên dây ở một khoảng cách nhất định. Đồng hồ mặt trời được sử dụng để đánh dấu thời điểm tháo dây. Họ chia chiều dài cho thời gian và thu được tốc độ của con tàu, tất nhiên là rất không chính xác.

Số vĩ độ

Vào thời Trung cổ, các thủy thủ xác định vị trí của họ so với đường xích đạo, tức là vĩ độ, bằng cách nhìn vào mặt trời hoặc các ngôi sao. Góc nghiêng của thiên thể được tìm thấy bằng cách sử dụng thước đo độ cao hoặc góc phần tư (hình ảnh bên dưới). Sau đó, họ mở chiếc bàn của mình, được gọi là phù du, và từ đó họ xác định được vị trí của con tàu.

Đo chiều cao của các thiên thể

Để đo chiều cao của một thiên thể, người hoa tiêu phải chĩa một thanh kim loại vào vật thể này, nhìn vào vật thể đó, di chuyển các thanh ngang có độ dài khác nhau dọc theo thanh cho đến khi chạm tới đường chân trời. Các dấu hiệu được đánh dấu trên cây trượng với các giá trị về độ cao so với đường chân trời, tức là trên mực nước biển.

Xác định kinh độ

Các thủy thủ đã cố gắng làm điều này với sự trợ giúp của đồng hồ mặt trời và tench - một sợi dây dày có nút thắt trên đó. Lượng cát đổ vào đồng hồ dùng để xác định thời gian đã trôi qua, còn tốc độ chuyển động được xác định bằng chiều dài của sợi dây ném xuống biển và quấn quanh mắt tàu. Bằng cách nhân thời gian di chuyển hàng ngày với tốc độ, bạn sẽ thu được quãng đường đã đi. Biết con tàu bắt đầu hành trình ở đâu, đi theo hướng nào và đi được bao xa trong một ngày, người ta có thể đại khái tưởng tượng nó đang di chuyển theo hướng đông tây, tức là thay đổi kinh độ.

Con tàu trong hình dưới đây là Victoria. Trên đó, Magellan và phi hành đoàn của ông đã thực hiện chuyến đi vòng quanh thế giới đầu tiên và trở về quê hương Bồ Đào Nha vào năm 1522. Lộ trình của họ được thể hiện dưới dạng đường lượn sóng ở bên trái trên bản đồ ban hành năm 1543.

Nhiệm vụ chính của các thủy thủ khi khởi hành một chuyến đi dài là xác định vị trí chính xác của mình, đo quãng đường đã đi và duy trì lộ trình mong muốn. Những mục tiêu đơn giản này luôn góp phần hoàn thành thành công cuộc hành trình và các công cụ định vị sẽ giúp ích cho các thủy thủ trong việc này.

Thiết bị định vị thời cổ đại

Để đánh giá đầy đủ lòng dũng cảm và sự dũng cảm của những người Viking dũng cảm, người Phoenicia và những người khám phá khác, điều đáng nói là họ chỉ có các thiên thể và một chiếc la bàn nguyên thủy trong tay.

Thiết bị định vị thời cổ đại

Các nhà thám hiểm của Thời đại Khám phá đã có nhiều công cụ định hướng hơn để có những chuyến đi thành công. Nhưng danh sách này rất nhỏ:

đồng hồ bấm giờ hàng hải - trước khi phát minh ra đồng hồ cơ, đồng hồ cát được dùng để đo thời gian và kinh độ bằng đồng hồ bấm giờ trên tàu, đo 1 giờ, 30 phút và 30 giây;
laglin - dùng để tính tốc độ của tàu, thiết bị có ván (độ trễ) trên dây dài có nút thắt nằm ở khoảng cách 14,46 mét;
lotlin - một thiết bị bao gồm một quả nặng bằng chì được gắn vào một sợi dây có nút thắt, dùng để xác định độ sâu của biển;
góc phần tư - một thiết bị nguyên thủy xác định vị trí của con tàu bằng các ngôi sao, đã được sử dụng trước khi phát minh ra máy đo độ cao;
thiên văn - một công cụ cho phép người ta tính toán tọa độ vĩ độ dựa trên chiều cao của các thiên thể;
sextant là một thước đo thiên văn cải tiến cho phép bạn xác định không chỉ vĩ độ mà còn cả kinh độ với độ chính xác khá cao;
la bàn - dùng để thiết lập và duy trì hướng đi của tàu.

Thiết bị dẫn đường hiện đại

Hiện nay, ngay cả những tàu nhỏ cũng được trang bị thiết bị hiện đại cho phép xác định chính xác vị trí của tàu, thời gian đi thuyền, hướng gió và các chỉ số khác. Những dữ liệu này đảm bảo điều hướng nhanh chóng và an toàn.

La bàn từ tính cho phép bạn xác định hướng đi và hướng gió của tàu. Những tàu lớn thường có hai la bàn. La bàn chính nằm ở cầu trên, càng xa lớp mạ kim loại của tàu càng tốt.

Thiết bị dẫn đường hiện đại

Bằng cách sử dụng nó, thuyền trưởng thiết lập hướng đi của con tàu và xác định phương hướng của các vật thể gần đó trên đất liền. La bàn hướng được đặt trong buồng lái và dùng để duy trì một hướng nhất định.

Nhật ký cơ khí tính toán tốc độ tàu và quãng đường đã đi. Thông thường cuộn lagline nằm ở đuôi tàu. Dòng nước chảy tới làm quay các lưỡi của khúc gỗ được hạ xuống trong nước. Tốc độ của tàu phụ thuộc vào tốc độ quay. Dữ liệu logline được truyền đến một đồng hồ điện, tính toán tốc độ của tàu và số km đã đi.

Khảo sát bằng tay vẫn được sử dụng trên tàu để đo độ sâu nông. Chúng rất dễ sử dụng và không cần chăm sóc đặc biệt. Đó là một đường dây được đánh dấu bằng một vật nặng bằng gang hoặc chì treo ở cuối. Ở dưới cùng của quả cân có một hốc chứa đầy hỗn hợp phấn, mỡ lợn và xà phòng đã làm mềm. Khi chạm đất, các hạt vẫn còn trên nền tảng của trọng lượng, từ đó có thể xác định được bản chất của bề mặt đáy biển.

- lô thủy âm để đo độ sâu lên tới 2 nghìn mét. Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc đo thời gian di chuyển của sóng siêu âm do máy rung phát ra tới đáy biển và quay trở lại. Theo quy định, máy rung - máy thu và máy phát được làm bằng coban, niken hoặc sắt.

Đèn hiệu dẫn đường vô tuyến và máy định hướng hoạt động theo nguyên tắc phản xạ sóng vô tuyến khỏi các chướng ngại vật trên đường đi. Chúng là những trợ thủ đắc lực trong việc xác định vị trí của tàu và đường bờ biển trong điều kiện tầm nhìn kém.

Ngoài ra, tất cả các tàu đi biển đều có đầy đủ các công cụ cần thiết để vẽ lộ trình trên bản đồ dẫn đường:

la bàn;
thước đo song song;
thước đo góc và thước đo góc.

Nghệ thuật điều khiển con tàu đi theo con đường ngắn nhất từ cảng này sang cảng khác được gọi là dẫn đường. Nói cách khác, điều hướng là cách lập sơ đồ hành trình của con tàu từ điểm khởi hành đến điểm đến, theo dõi hành trình và nếu cần, điều chỉnh hành trình đó.

Trên buồng lái có các dụng cụ, thiết bị cần thiết để điều khiển tàu. Các thiết bị dẫn đường - la bàn, con quay hồi chuyển, máy vẽ tự động, nhật ký, lô, máy đo tiếng vang, kính lục phân và các thiết bị khác, được thiết kế để xác định vị trí của tàu và đo các yếu tố riêng lẻ trong chuyển động của tàu.

La bàn

La bàn là thiết bị định vị chính được sử dụng để xác định hướng đi của con tàu và xác định hướng (phương hướng) tới các vật thể khác nhau. La bàn từ tính và con quay hồi chuyển được sử dụng trên tàu.

La bàn từ tính được sử dụng làm thiết bị dự phòng và điều khiển. Theo mục đích sử dụng, la bàn từ được chia thành la bàn chính và la bàn du lịch.

La bàn chính được lắp ở cầu trên trong mặt phẳng trung tâm của tàu để cung cấp cái nhìn tổng quan về toàn bộ đường chân trời (Hình 3.1). Sử dụng hệ thống quang học, hình ảnh của thang thẻ được chiếu lên một tấm gương phản chiếu được lắp đặt phía trước người lái tàu (Hình 3.2).

Cơm. 3.1. La bàn từ tính chính

Một la bàn từ tính di chuyển được lắp đặt trong buồng lái. Nếu la bàn chính có hệ thống truyền tham chiếu bằng kính thiên văn tới vị trí của người lái tàu thì la bàn di chuyển không được lắp đặt.

Cơm. 3.2. Phản xạ la bàn từ tính

Kim từ trên tàu bị ảnh hưởng bởi từ trường của tàu. Nó là sự kết hợp của hai từ trường: từ trường Trái Đất và từ trường sắt của con tàu. Điều này giải thích rằng trục của kim từ không nằm dọc theo kinh tuyến từ mà nằm trong mặt phẳng của kinh tuyến la bàn. Góc giữa các mặt phẳng của kinh tuyến từ và la bàn được gọi là độ lệch.

Bộ la bàn bao gồm: một cái bát có thẻ, một chiếc hộp, một thiết bị đo độ lệch, một hệ thống quang học và một máy tìm hướng.

Xuồng cứu sinh sử dụng la bàn nhẹ, kích thước nhỏ, không cố định cố định (Hình 3.3).

Cơm. 3.3. La bàn từ thuyền

La bàn con quay là một chỉ báo cơ học về hướng của kinh tuyến thực (địa lý), được thiết kế để xác định hướng đi của một vật thể, cũng như góc phương vị (phương hướng) của hướng định hướng (Hình 3.4 - 3.5). Nguyên lý hoạt động của la bàn con quay dựa trên việc sử dụng các tính chất của con quay hồi chuyển và chuyển động quay hàng ngày của Trái đất.

Cơm. 3.4. La bàn con quay hiện đại

La bàn con quay có hai ưu điểm so với la bàn từ:

chúng chỉ hướng đến cực thật, tức là đến điểm mà trục quay của Trái đất đi qua và la bàn từ chỉ về hướng cực từ;
chúng ít nhạy cảm hơn nhiều với từ trường bên ngoài, chẳng hạn như những trường được tạo ra bởi các bộ phận sắt từ của thân tàu.

La bàn con quay đơn giản nhất bao gồm một con quay hồi chuyển treo bên trong một quả bóng rỗng trôi nổi trong chất lỏng; trọng lượng của quả bóng với con quay hồi chuyển sao cho trọng tâm của nó nằm trên trục của quả bóng ở phần dưới của nó khi trục quay của con quay nằm ngang.

Cơm. 3.5. Bộ lặp la bàn con quay với công cụ tìm hướng được gắn trên xương chậu

La bàn con quay hồi chuyển có thể tạo ra sai số đo. Ví dụ, một sự thay đổi đột ngột về hướng đi hoặc tốc độ gây ra sự sai lệch và nó sẽ tồn tại cho đến khi con quay hồi chuyển xử lý sự thay đổi đó. Hầu hết các tàu hiện đại đều có hệ thống định vị vệ tinh (chẳng hạn như GPS) và/hoặc các thiết bị hỗ trợ điều hướng khác truyền thông tin điều chỉnh đến máy tính la bàn con quay hồi chuyển tích hợp. Các thiết kế hiện đại của con quay hồi chuyển laser không tạo ra những lỗi như vậy, vì thay vì các phần tử cơ học, chúng sử dụng nguyên lý chênh lệch đường quang.

La bàn điện tử được xây dựng dựa trên nguyên tắc xác định tọa độ thông qua hệ thống định vị vệ tinh (Hình 3.6). Cách la bàn hoạt động:

Căn cứ vào tín hiệu từ vệ tinh, xác định được tọa độ của máy thu hệ thống định vị vệ tinh;
thời điểm xác định tọa độ sẽ được ghi lại;
một khoảng thời gian nhất định được chờ đợi;
vị trí của đối tượng được xác định lại;
Dựa vào tọa độ của hai điểm và độ lớn của khoảng thời gian, vectơ tốc độ di chuyển được tính:
- Hướng di chuyển;
- tôc độ di chuyển.

Cơm. 3.6. La bàn điện tử

máy đo tiếng vang

Máy đo tiếng vang dẫn đường được thiết kế để đo lường, thể hiện, ghi lại và truyền dữ liệu đến các hệ thống khác một cách đáng tin cậy về độ sâu dưới sống tàu (Hình 3.7). Máy đo tiếng vang phải hoạt động ở mọi tốc độ tàu từ 0 đến 30 hải lý/giờ, trong điều kiện nước có thông khí mạnh, băng và tuyết lở, băng vụn và vỡ, ở những khu vực có địa hình đáy thay đổi mạnh, đất đá, cát hoặc bùn.

Cơm. 3.7. Chỉ báo siêu âm

Máy đo tiếng vang thủy âm được lắp đặt trên tàu. Nguyên lý hoạt động của chúng như sau: các rung động cơ học được kích thích trong bộ phát rung lan truyền dưới dạng xung siêu âm ngắn, chạm tới đáy và phản xạ từ nó, được bộ thu rung tiếp nhận.

Máy đo tiếng vang tự động chỉ ra độ sâu của biển, được xác định bởi tốc độ truyền âm thanh trong nước và khoảng thời gian từ lúc xung được gửi đến thời điểm nhận được (Hình 3.8).

Cơm. 3.8. Máy đo tiếng vang hoạt động như thế nào

Máy đo tiếng vang phải cung cấp số đo độ sâu dưới sống tàu trong phạm vi từ 1 đến 200 mét. Máy đo độ sâu phải được lắp đặt trong buồng lái và máy ghi phải được lắp trong buồng lái hoặc phòng hải đồ.

Để đo độ sâu, lô thủ công cũng được sử dụng trong trường hợp tàu mắc cạn, đo độ sâu ở mạn tàu khi neo đậu tại bến, v.v.

Lô tay (Hình 3.9) bao gồm một quả nặng bằng chì hoặc gang và một đường lô. Quả cân được làm dạng hình nón, cao 25 - 30 cm, nặng từ 3 - 5 kg. Một phần lõm được tạo ra ở đế rộng phía dưới của quả cân, được bôi trơn bằng mỡ trước khi đo độ sâu. Khi lô chạm vào đáy biển, các hạt đất dính vào lớp dầu đặc, sau khi lô được nhấc lên, người ta có thể phán đoán bản chất của lô đất từ chúng.

Cơm. 3.9. Lô tay

Việc chia nhỏ đường lô được thực hiện theo đơn vị số liệu và được chỉ định theo hệ thống sau: các lá cờ công tước với nhiều màu sắc khác nhau được dệt trên hàng chục mét; Mỗi số mét kết thúc bằng số 5 được biểu thị bằng tem da có hình rìu.

Trong mỗi năm, mét đầu tiên được biểu thị bằng dấu da có một ngạnh, mét thứ hai bằng dấu có hai ngạnh, mét thứ ba bằng ba ngạnh và mét thứ tư bằng bốn ngạnh.

Lỗi

Khoảng cuối thế kỷ 15. Một đồng hồ đo tốc độ đơn giản - độ trễ thủ công - đã trở nên nổi tiếng. Nó bao gồm một tấm ván gỗ có trọng lượng chì có hình 1/1 hình tròn, trên đó có gắn một sợi cáp nhẹ, có các nút thắt cách nhau đều đặn (thường là 7 m). Để đo tốc độ của những chiếc thuyền buồm ra khơi vào thời đó, khúc gỗ, như một dấu gần như không đổi trên mặt nước, được ném xuống biển và quay một chiếc đồng hồ cát, đo một khoảng thời gian nhất định (14 giây). Trong khi cát rơi xuống, người thủy thủ đếm số nút thắt qua tay mình. Số hải lý thu được trong thời gian này cho biết tốc độ của con tàu tính bằng hải lý một giờ. Phương pháp đo tốc độ này giải thích nguồn gốc của biểu thức "nút thắt".

Nhật ký là một thiết bị định vị để đo tốc độ của một con tàu và quãng đường nó đã đi. Trên các tàu biển, nhật ký Doppler cơ học, địa từ, thủy âm, cảm ứng và vô tuyến được sử dụng. Có:

độ trễ tương đối, đo tốc độ so với nước; Và
độ trễ tuyệt đối, đo tốc độ so với đáy.

Độ trễ thủy động lực là độ trễ tương đối, hoạt động của nó dựa trên việc đo chênh lệch áp suất, phụ thuộc vào tốc độ của tàu. Cơ sở của nhật ký thủy động lực bao gồm hai ống nằm dưới đáy bình: đầu ra của một ống hướng về phía mũi tàu; và đầu ra của ống kia ngang bằng với vỏ. Áp suất động được xác định bởi sự chênh lệch độ cao nước trong ống và được chuyển đổi bằng cơ chế log thành chỉ số tốc độ của tàu tính bằng hải lý. Ngoài tốc độ, nhật ký thủy động lực còn hiển thị khoảng cách mà con tàu đã di chuyển tính bằng dặm.

Độ trễ cảm ứng là độ trễ tương đối, nguyên lý hoạt động của nó dựa trên mối quan hệ giữa tốc độ tương đối của dây dẫn trong từ trường và suất điện động (EMF) sinh ra trong dây dẫn này. Từ trường được tạo ra bởi nam châm điện của khúc gỗ, chất dẫn điện là nước biển. Khi tàu di chuyển, từ trường đi qua các khu vực cố định của môi trường nước và một lực điện động được tạo ra trong nước tỷ lệ thuận với tốc độ chuyển động của tàu. Từ các điện cực, EMF đi vào một thiết bị đặc biệt để tính toán tốc độ của tàu và quãng đường di chuyển.

Nhật ký thủy âm là một nhật ký tuyệt đối hoạt động theo nguyên tắc của máy đo tiếng vang. Có nhật ký thủy âm Doppler và tương quan.

Độ trễ địa từ là độ trễ tuyệt đối dựa trên việc sử dụng các tính chất của từ trường Trái đất.

Radiolag là một nhật ký có nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng các định luật truyền sóng vô tuyến.

Trong thực tế, các số đọc độ trễ được ghi lại vào đầu mỗi giờ và từ sự khác biệt giữa các số đọc sẽ thu được hành trình S tính bằng dặm và tốc độ V của tàu tính bằng hải lý. Độ trễ có lỗi, lỗi này được tính đến khi hiệu chỉnh độ trễ.

Thiết bị định vị vô tuyến

Trạm radar (radar) của tàu được thiết kế để phát hiện các vật thể trên mặt nước và bờ biển, xác định vị trí của tàu, đảm bảo dẫn đường trong không gian hẹp và ngăn ngừa tàu va chạm (Hình 3.10).

Cơm. 3.10. Màn hình ra đa

Radar sử dụng hiện tượng phản xạ sóng vô tuyến từ các vật thể khác nhau nằm dọc theo đường truyền của chúng, do đó hiện tượng tiếng vang được sử dụng trong radar. Radar chứa một máy phát, một máy thu, thiết bị dẫn sóng ăng-ten và một chỉ báo có màn hình để quan sát trực quan các tín hiệu tiếng vang.

Nguyên lý hoạt động của radar như sau. Máy phát của trạm tạo ra các xung năng lượng điện từ tần số cao mạnh mẽ, được gửi vào không gian dưới dạng chùm tia hẹp bằng ăng-ten. Các xung vô tuyến phản xạ từ bất kỳ vật thể nào (tàu, bờ cao, v.v.) trở lại dưới dạng tín hiệu dội lại đến ăng-ten và đi vào máy thu. Dựa trên hướng của chùm tia radar hẹp hiện đang được phản xạ từ vật thể, có thể xác định được góc phương hướng hoặc góc hướng của vật thể. Bằng cách đo khoảng thời gian giữa việc gửi xung và nhận tín hiệu phản xạ, bạn có thể thu được khoảng cách đến vật thể. Do ăng-ten quay trong quá trình hoạt động của radar nên các dao động xung phát ra bao phủ toàn bộ đường chân trời. Do đó, hình ảnh xung quanh tàu được tạo ra trên màn hình hiển thị radar của tàu. Một chấm sáng trung tâm trên màn hình chỉ báo radar đánh dấu vị trí của tàu và một đường phát sáng kéo dài từ điểm này hiển thị hướng đi của tàu.

Hình ảnh của các vật thể khác nhau trên màn hình radar có thể được định hướng so với mặt phẳng trung tâm của tàu (ổn định hướng đi) hoặc so với kinh tuyến thực (ổn định phía bắc). Phạm vi “tầm nhìn” của radar đạt tới vài chục dặm và phụ thuộc vào độ phản xạ của vật thể và các yếu tố khí tượng thủy văn.

Radar tàu có thể xác định hướng đi và tốc độ của tàu đang tới trong một khoảng thời gian ngắn và do đó tránh được va chạm.

Cơm. 3.11. Màn hình ARPA

Tất cả các tàu phải cung cấp đồ thị radar trên màn hình radar; vì mục đích này, chúng được trang bị hệ thống đồ họa radar tự động (ARPA). ARPA xử lý thông tin radar và cho phép bạn tạo ra (Hình 3.11):

thu thập và theo dõi mục tiêu thủ công và tự động;
hiển thị trên màn hình chỉ báo các vectơ chuyển động tương đối hoặc thực của mục tiêu;
xác định các mục tiêu đang tiếp cận nguy hiểm;
chỉ báo hiển thị các thông số chuyển động và các yếu tố hội tụ mục tiêu;
thực hiện lại thao tác theo hướng và tốc độ để phân kỳ an toàn;
giải pháp tự động các vấn đề điều hướng;
hiển thị các thành phần nội dung của bản đồ dẫn đường;
xác định tọa độ vị trí của tàu dựa trên phép đo radar.

Hệ thống thông tin tự động (AIS) là hệ thống dẫn đường hàng hải sử dụng trao đổi lẫn nhau giữa các tàu cũng như giữa tàu và dịch vụ bờ biển để truyền thông tin về tín hiệu gọi và tên tàu để nhận dạng, tọa độ, thông tin về tàu (kích thước, hàng hóa, mớn nước, v.v.) và hành trình, các thông số di chuyển (hướng, tốc độ, v.v.) nhằm giải quyết các vấn đề ngăn ngừa va chạm tàu, giám sát việc tuân thủ chế độ dẫn đường và giám sát tàu trên biển.

Hệ thống thông tin dẫn đường hải đồ điện tử (ECDIS) là một phương tiện dẫn đường hiệu quả, giảm đáng kể tải trọng cho sĩ quan trực ca và cho phép anh ta dành thời gian tối đa để giám sát môi trường và đưa ra quyết định sáng suốt về kiểm soát tàu (Hình 3.12).

Cơm. 3.12. ECDIS

Các khả năng và đặc tính chính của ECDIS:

tiến hành cài đặt sơ bộ;
kiểm tra lộ trình an toàn;
tiến hành điều hành;
điều khiển tàu tự động;
thể hiện “đường đẳng sâu nguy hiểm” và “độ sâu nguy hiểm”;
ghi lại thông tin vào một tạp chí điện tử với khả năng phát lại thêm;
hiệu đính thủ công và tự động (qua Internet);
đưa ra cảnh báo khi tiếp cận một đường đẳng sâu hoặc độ sâu nhất định;
bảng màu ngày, đêm, buổi sáng và hoàng hôn;
thước điện tử và dấu cố định;
tải hiển thị cơ bản, tiêu chuẩn và đầy đủ;
cơ sở dữ liệu phong phú và bổ sung về các cơ sở ngoài khơi;
cơ sở thủy triều tại hơn 3000 điểm trên Đại dương Thế giới.

Hệ thống định vị vệ tinh là một hệ thống bao gồm các thiết bị mặt đất và không gian được thiết kế để xác định vị trí (tọa độ địa lý), cũng như các thông số chuyển động (tốc độ và hướng chuyển động, v.v.) cho các vật thể trên mặt đất, nước và không khí (Hình 3.13) .

Cơm. 3.13. chỉ báo GPS

GPS là một hệ thống định vị vệ tinh dẫn đường toàn cầu được gọi là Hệ thống Định vị Toàn cầu. Hệ thống này bao gồm một loạt các vệ tinh dẫn đường có quỹ đạo thấp, thiết bị theo dõi và điều khiển trên mặt đất cũng như nhiều loại thiết bị được sử dụng để xác định tọa độ. Nguyên tắc xác định vị trí của một người trên bề mặt trái đất trong hệ thống định vị toàn cầu là đo đồng thời khoảng cách tới một số vệ tinh dẫn đường (ít nhất là ba) - với các thông số đã biết về quỹ đạo của chúng tại từng thời điểm và tính toán tọa độ của một người bằng cách sử dụng công thức đã thay đổi. khoảng cách.

Công cụ điều hướng

Kính lục phân điều hướng là một công cụ đo góc (Hình 3.14) phục vụ:

trong thiên văn học hàng hải - để đo độ cao của các ngôi sao sáng phía trên đường chân trời khả kiến;
trong điều hướng - để đo góc giữa các vật thể trên trái đất.

Cơm. 3.14. Sextan

Từ "sextan" xuất phát từ tiếng Latin "Sextans" - phần thứ sáu của vòng tròn.

Đồng hồ bấm giờ hàng hải là đồng hồ cầm tay có độ chính xác cao cho phép bạn có được thời gian Greenwich khá chính xác bất kỳ lúc nào (Hình 3.15).

Cơm. 3.15. Đồng hồ bấm giờ

Giờ tàu được xác định theo kinh tuyến vị trí tàu và thường được sĩ quan trực ca điều chỉnh vào ban đêm. Vì vậy, ví dụ, khi thay đổi kinh độ 15° về phía đông, đồng hồ được di chuyển về phía trước 1 giờ và khi thay đổi kinh độ 15° về phía Tây, đồng hồ được di chuyển lùi lại 1 giờ.

Để có thể hiển thị thời gian chính xác và thống nhất trong buồng máy, phòng ăn của thuyền viên, cabin, phòng chờ, quầy bar, bếp, một đồng hồ điện được lắp đặt, điều chỉnh từ đồng hồ chính đặt trên cầu.

Cơm. 3.16. Công cụ khoảng cách

Các công cụ spacer bao gồm (Hình 3.16):

la bàn đo - để đo và vẽ khoảng cách trên bản đồ;
thước song song - để vẽ các đường thẳng trên bản đồ, cũng như các đường thẳng song song với một hướng nhất định;
thước đo điều hướng - để xây dựng và đo các góc, hướng và hướng trên bản đồ.

Ngoài ra, trên cầu còn có tạp chí, bìa đựng tài liệu, bản đồ dẫn đường, sách và cẩm nang tham khảo bắt buộc, v.v. (Hình 3.17).

Cơm. 3.17. Tài liệu